一种聚酯、抗菌聚酯纤维以及他们的制备方法技术

本申请公开了一种聚酯、抗菌聚酯纤维、以及他们的制备方法，通过共聚改性单体的方式，使聚酯分子链侧链引入极性短链，可以使抗菌剂通过离子键或化学键的强结合方式接到纤维表面，大幅提高纤维抗菌性能的同时，提高了抗菌剂的利用效率，保持了纤维的力学性能以及手感。与表面涂覆的方式相比，提高了纤维抗菌性能持久性的同时，减少了整理剂的使用，与辐照接枝或表面刻蚀的方式相比，避免了辐照接枝或表面刻蚀对纤维结构与性能的破坏。本申请无需额外增加生产流程即可获得抗菌聚酯纤维，具有生产流程简单、成本低的特点。成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯、抗菌聚酯纤维以及他们的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酯纤维生产
，特别涉及一种能够获得长效持久抗菌效果的聚酯，以及生产所述聚酯的方法和所述聚酯的应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，人们逐渐注意到自我健康的意识的重要性。
[0003]由于人体和衣物之间容易形成潮湿的气候条件，而这种潮湿环境有利于细菌、病菌的生殖和繁衍，因此，纺织品已经成为了细菌传播的重要载体。此外，微生物在繁殖过程中还会产生出大量具有刺激性气味的氨基物质，对人体的身体、心理以及经济上造成了严重影响，因此，赋予纺织品卫生保健功能，开发高效、广谱、安全、持久抗菌的纤维，已经成为重要研究方向。
[0004]中国专利CN108978199A公开了一种具有抗菌性能的聚酯纤维面料，采用抗菌处理液对聚酯纤维面料进行改性处理，具体为：将聚酯纤维放入抗菌处理液中浸泡，水浴加热至90℃，保温2小时，然后取出，采用清水清洗干净后即可；抗菌处理液主要是仙人掌提取液、文竹提取液、硼砂、二十二碳六烯酸盐等组成。经过该方法处理后的聚酯纤维面料具有良好的抗菌性能，尤其是对大肠杆菌、霉菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达95％以上。
[0005]中国专利CN112391686A公开了一种抗菌涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：第一步，将聚酯瓶片回料在沸腾床式预结晶器进行预结晶并干燥；第二步，将聚酯瓶片回料送入螺杆挤压机中，并加入定量的抗菌PET母粒(纳米银抗菌PET母粒)，在螺杆挤压机中加热熔融，第三步，经螺杆挤压后的熔体经过滤器进行过滤，过滤后进入均聚反应釜增粘和抽真空除去小分子；第四步，从增压泵出来的熔融物进入纺丝组件，然后卷绕成型。
[0006]中国专利CN112176446A公开了一种抗菌聚酯纤维及其制备方法，包括：以5
‑
(1H
‑
1,2,4
‑
三唑
‑1‑
基)间苯二甲酸为第三单体，与对苯二甲酸乙二醇酯进行酯交换、缩聚反应制备共聚酯，共聚酯在溶液中负载Cu(II)后进行静电纺丝制备抗菌聚酯纤维；该专利技术提供的抗菌聚酯纤维对大肠杆菌和黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果，且经过水洗后仍能保持较好的效果，具有再生性，另外制备工艺和过程简单环保，具有潜在应用前景。
[0007]从上述内容可以看出，赋予纤维抗菌性能的本质是将抗菌剂引入到纤维表面，现有技术主要通过原位添加和表面涂覆实现。然而，由于聚酯纤维加工通常采用熔融成形，原位添加抗菌剂分布在纤维各处，致使抗菌剂利用效率不高；同时抗菌剂的添加量不能太多，否则会影响纺丝成形；且所添加的抗菌剂需要有良好的热稳定性能，因此添加的抗菌剂种类也非常有限，通常为无机抗菌剂。而通过表面涂覆的方法使纤维具有抗菌性能，因其抗菌剂或涂层与纤维之间主要是物理作用力结合，存在持久性差，耐洗涤性能差等缺点。而且表面涂覆需要大量的整理剂。
[0008]此外，还可通过表面接枝的方式，但目前表面接枝主要通过辐照接枝或表面刻蚀的方式实现，而此类处理对纤维的结构造成破坏，进一步影响纤维的手感与机械性能，影响纤维的长期应用。例如中国专利CN109281155A公开的一种改性抗菌功能纤维的制备方法，
制备方法包括：步骤一，PET聚酯纤维用氧化剂进行氧化处理，形成粗糙表面；步骤二，进行碱处理，在纤维表面锚定羟基；步骤三，利用KH
‑
550对纳米抗菌微粒表面进行改性；步骤四，改性抗菌微粒与改性聚酯纤维进行交联。该技术对PET纤维表面进行了碱处理，纤维结构造成破坏，对PET的机械性能、穿着舒适性都造成较大的不利影响。

技术实现思路

[0009]本申请提供了一种聚酯的制备方法、一种抗菌聚酯的制备方法，以及所述方法获得的聚酯，尤其是一种聚酯纤维及其制备方法。
[0010]本申请第一个方面是通过一种聚酯的制备方法，包括：
[0011]对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到预聚物1；
[0012]对苯二甲酸二甲酯与改性单体进行酯交换反应，得到预聚物2；
[0013]将预聚物1和预聚物2混合，进行缩聚，得到聚酯。
[0014]本申请第二个方面是提供一种上述方法所制备的聚酯。
[0015]本申请第三个方面是提供一种抗菌聚酯纤维的制备方法，包括：
[0016]对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到预聚物1；
[0017]对苯二甲酸二甲酯与改性单体进行酯交换反应，得到预聚物2；
[0018]将预聚物1和预聚物2混合，进行缩聚，得到聚酯；
[0019]聚酯的熔体送至纺丝组件，挤出、冷却、上油，然后热处理获得所述抗菌聚酯纤维；其中，上油过程中，油剂内添加抗菌剂，所述抗菌剂选自季铵盐类抗菌剂、壳聚糖类抗菌剂、胍盐类抗菌剂中的一种及以上。
[0020]本申请第四个方面是提供一种上述方法所制备的抗菌聚酯纤维。
[0021]在一种优选实施例中，所述聚酯的熔体，可以是缩聚得到的聚酯熔体，或者缩聚得到的聚酯熔体冷却后的聚酯——如聚酯切片——熔融后所得熔体。
[0022]其中，所述改性单体分子结构如式(I)所示：
[0023][0024]其中，R1可以是线型结构(含支化结构)、环状结构的有机基团、或他们的组合，尤其是C1
‑
C15的有机基团，优选地，所述线性结构组成主链的原子可以均为C、或者除C外还含有杂原子；优选地，所述环状结构可以是脂肪环、芳香环，并且组成环的原子可以是均为C、或者除C外还含有杂原子。其中，所述杂原子优选为N、O、S、Si中的任意一种或更多种。
[0025]其中，R2和R3为极性基团。优选地，所述极性基团优选为
‑
OH、
‑
SH、
‑
NH2、
‑
COOH、CHO中的任意一种或更多种。
[0026]在一种优选实施例中，R1可以是C1
‑
C12、更优选为C2
‑
C10、更优选为C4
‑
C6的线性结构有机基团，如：
[0027][0027]其中，R5、R
51
、R
52
、R
53
、R
54
分别独立的选自单键、C1
‑
C5的二价有机基团；R4、R6、R7、R8、R9、R
10
分别独立的选自H、C1
‑
C15的一价有机基团。
[0028]在一种优选实施例中，R1可以是C3
‑
C10、更优选为C5
‑
C8的非芳香基环状结构有机基团，例如，非芳香基环状结构可以是C3
‑
C10的、更优选为C5
‑
C8的环烷烃，具体如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等。
[0029]在一种优选实施例中，R1可以是C5
‑
C12、更优选为C5
‑
C8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯的制备方法，其特征在于，包括：对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应，得到预聚物1；对苯二甲酸二甲酯与改性单体进行酯交换反应，得到预聚物2；将预聚物1和预聚物2混合，进行缩聚，得到聚酯；其中，所述二元醇为HO
‑
R
‑
OH，其中R为C2
‑
C10的二价有机基团；其中，所述改性单体分子结构如式(I)所示：其中，R1是线型结构、环状结构的有机基团、或他们的组合；其中，R2和R3为极性基团。2.根据权利要求1所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述极性基团为
‑
OH、
‑
SH、
‑
NH2、
‑
COOH、CHO中的任意一种或更多种。3.根据权利要求1所述的聚酯的制备方法，其特征在于，R1选自选自环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、
其中，R5、R
51
、R
52
、R
53
、R
54
分别独立的选自单键、C1
‑
C5的二价有机基团；R4、R6、R7、R8、R9、R
10
分别独立的选自H、C1
‑
C15的一价有机基团。4.根据权利要求1所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述的改性单体，可以是选自：
5.根据权利要求1所述的聚酯的制备方法，其特征在于，对苯二甲酸、二元醇进行酯化反应的过程，在抗氧剂和/或催化剂存在下进行；对苯二甲酸二甲酯与改性单体进行酯交换反应的过程，在抗氧剂和/或催化剂存在下进行。6.一种权利要求1所述方法制备的聚酯。7.一种制备抗菌聚酯纤维的方法，其特征在于，包括：按照权利要求1所述方法获得聚酯；聚酯的熔体送至纺丝组件，挤出、冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：马逸凡，马正升，董红霞，
申请(专利权)人：上海帼帆化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：